8月18日,黎明化工研究设计院有限责任公司发布消息称,该公司开发的低毒酰肼法二聚酸二异氰酸酯(DDI)合成工艺已实现批量生产。这一新技术成功打破了国外对低毒DDI实施的技术封锁,填补了国内该领域的空白。
黎明院科技部主任王宏伟表示,与酰基叠氮法、光气法等合成方法相比,黎明院开发的酰肼法以植物油为起始原料,避开了剧毒试剂原料以及合成二聚胺的高温加氢工艺过程,反应条件温和,产品收率高于文献报道水平,产品品质、外观更优,且合成成本低于叠氮法、光气法。
DDI是一种性能优异的重要特种异氰酸酯品种,在军工领域以及织物整理、弹性体、胶黏剂和密封剂、聚脲涂料、油墨等领域的应用潜力十分巨大。
以植物油为起始原料的低毒新工艺使DDI区别于其他通用
异氰酸酯,具有低碳、绿色、低毒的特点。测试数据显示,其毒性不到其他通用异氰酸酯的10%。采用新技术合成的DDI制备的丁羟弹性体拉伸强度达到9MPa,延伸率达到1000%,玻璃化温度低于-80℃,而使用通用异氰酸酯制备的丁羟弹性体材料拉伸强度仅为6MPa,延伸率为600%,玻璃化温度为-50℃。同时,新工艺生产的DDI在织物拒水柔顺性方面也显示了极佳的应用效果。实验表明,使用0.125%DDI即可赋予织物持久的柔顺性,经过26次洗涤后织物仍具有非常好的柔顺性。
“新工艺生产的DDI产品主链是具有36个碳原子的二聚脂肪酸,这一主链结构使其具有更好的柔韧性和黏接性。DDI新产品常温下为液体,使用方便,可溶于多数溶剂,反应时间易控。100%固含量的DDI具有低黏、低毒、不黄变、低水敏感等诸多优点,是一种典型的绿色可再生特种异氰酸酯。”王宏伟介绍说。
DDI目前仅有巴斯夫等极少数国外公司可以生产,并技一直对中国封锁术工艺。随着国内对可持续发展的日益重视,使用可生物再生原料生产低毒DDI的重要性日益凸显。
2010年,黎明院开始攻关低毒DDI制备技术。4年间,该公司技术人员经过认真分析和反复实验,优选植物油为起始原料,首先制备出二聚酸二甲酯(二乙酯、二丙酯)中间体,中间体与肼水溶液反应制备二聚酸二酰肼,然后将二聚酸二酰肼和亚硝酸钠水溶液反应生成高品质二聚酸二酰基叠氮,再热解生成DDI。新工艺使DDI合成避开了剧毒的酰氯化试剂、
叠氮化钠、光气等原料以及合成二聚胺的高温加氢工艺过程,反应条件温和,合成成本和通用异氰酸酯——六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基本持平,展现出较好的推广应用前景。